Acordes en cuatro timbres

Cómo leer cada acorde

Cuatro timbres

El mismo acorde, con las mismas notas y la misma afinación, en cuatro «instrumentos» modelados: senoidal pura, clarinete, violín y cuerda pulsada. Solo cambia la receta de armónicos de cada nota. Bajo cada timbre, una nota dice cómo cambia ese acorde en ese instrumento.

Espectro (izquierda)

Cada raya es una frecuencia que suena; su altura, qué tan fuerte. Los ▲ marcan parejas de armónicos a menos de 25 Hz entre sí: esas parejas producen batimientos (también «beats»), que el oído percibe como aspereza. Tócalo para oír el acorde completo.

Ondas (derecha)

Arriba, cada nota por separado, de grave a aguda; abajo, su suma: lo que de verdad llega al oído. Toca una nota para oírla sola, o la suma para oír el acorde.

Crestas alineadas (●)

Momentos en que todas las ondas empujan juntas: la suma llega a su máximo.

Repetición (≈↻ y ↻)

Si las frecuencias están casi en una razón sencilla (como 4:5:6), la suma vuelve a empezar casi igual cada cierto tiempo (≈↻). En afinación temperada nunca es exacta; en afinación justa sí (↻). Mientras más sencilla la razón, más corto el patrón y más estable suele sonar el acorde.

Línea que avanza

Mientras suena, una línea recorre la ventana dibujada. Va en cámara lenta: la ventana dura unos milisegundos y la línea tarda 1.6 s en cruzarla, para que puedas seguir las repeticiones y las crestas.

Simple, realista y grabado

Simple suena igual que los modelos dibujados (en la cuerda pulsada, el sonido se apaga más despacio que en el dibujo, para poder oírlo). Realista es sintético, pero agrega lo que hace reconocible a un instrumento: ataques de arco y de aliento, vibrato en el violín, resonancias del cuerpo, ruido de aire y de arco, y una cuerda pulsada simulada con el algoritmo de Karplus–Strong. Grabado usa grabaciones reales de clarinete, violín y guitarra, afinadas a la frecuencia exacta de cada nota, incluso las microtonales. Los dibujos siempre muestran el modelo simple.

Sobre las grabaciones

Son de los Musical Instrument Samples de la Universidad de Iowa, tocadas mezzoforte. Se cargan la primera vez que usas cada instrumento (unos 400 KB cada uno). El clarinete no baja de Re3 ni el violín de Sol3: las notas más graves se transportan desde la grabación más grave, así que suenan algo distintas. La guitarra hace de cuerda pulsada. La senoidal no tiene grabación: es un sonido de laboratorio.

Las secciones 1 y 2 usan afinación temperada (La4 = 440 Hz); la 3, otras afinaciones. ¢ = centésima de semitono (también «cent»): 100 ¢ = 1 semitono. En teléfonos y tabletas, el primer toque solo activa el audio; si no oyes nada, toca otra vez y revisa que el interruptor de silencio esté apagado.

La envolvente: cómo empieza, se sostiene y termina un sonido

Además de los armónicos, el oído reconoce un instrumento por cómo cambia su volumen en el tiempo. Esa forma se llama envolvente y se describe con cuatro etapas, conocidas como ADSR por sus nombres en inglés.

Qué hace la envolvente con lo que percibimos

• El ataque dice qué instrumento es. En los primeros 20 a 50 ms hay ruidos y armónicos que cambian rápido (transitorios). En experimentos clásicos, al cortar el ataque de grabaciones reales, a la gente le costó mucho más reconocer los instrumentos.
• El mismo espectro con otra envolvente suena a otro instrumento. Los botones de abajo usan exactamente los mismos armónicos; solo cambia la envolvente.
• Al revés, un sonido familiar se vuelve extraño. Una cuerda pulsada tocada hacia atrás tiene el mismo espectro promedio, pero suena a armonio o a efecto de cinta.
• En la cuerda pulsada, los agudos se apagan primero. El sonido se oscurece mientras decae, y eso también forma parte de «sonar a guitarra».
• El ataque cambia la sensación de ritmo. Un sonido de ataque rápido se siente justo a tiempo; uno de ataque lento parece llegar tarde. Por eso los músicos de arco y de viento se adelantan un poco.
• La duración cambia el volumen percibido. Con el mismo pico, un sonido sostenido parece más fuerte que uno corto: el oído suma la energía de unos 200 ms.

Escúchalo

Una nota La3 (220 Hz). En los cuatro primeros, los armónicos son exactamente los mismos; solo cambia la envolvente. Los tres siguientes usan la cuerda pulsada realista; los dos últimos, una grabación real de violín.

Resumen

Parejas que baten = armónicos a menos de 25 Hz entre sí, hasta 3000 Hz. Repite = cada cuánto la suma vuelve a empezar igual (— si no hay una razón sencilla cercana).